Wie entsteht ein Tiefdrucksystem ?

 

 

Die Polarfront

 

Die Polarfront ist die Luftmassengrenze zwischen der warmen tropischen und der kalten Polarluft und befindet sich etwa auf der Höhe von Island.

Dabei stösst die tropische Luft nach Norden und die Polarluft gegen Süden vor. Diese Luftmassen treffen an der Polarfront zusammen. Infolge der Erddrehung wird ein frontales aufeinander treffen dieser Luftmassen verhindert. Sie gleiten deshalb aneinander vorbei.

An dieser Stelle wir der Temperaturgradient (aufgrund der Temperaturgegensätze von Kaltluft und Warmluft) verstärkt und deshalb wird auch der Höhenwind zunehmen. Es entstehen somit neue Druckzentren.

 

 

Entstehung eines Tiefdrucksystems

 

An dieser Stelle kommt es dabei zu sog. Wellenstörungen, die sich zu einem Zwei-Fronten Tiefdrucksystem weiter entwickeln.

Die beiden Luftmassen wandern nun in Richtung Ost und werden aufgrund des veränderten Druckfeldes abgelenkt. Es bildet sich an der Polarfront eine Welle. Die Bildung solcher Polarfrontwellen (Tiefdrucksysteme) sind vor allem über dem Westatlantik zu beobachten.

 

 

Da der Druckfall sich fortsetzt, kommt es zur Entstehung eines Tiefdruckzentrums an der Polarfront. Die Polarfront buchtet sich dadurch noch weiter aus.

 

 

Die Welle an der Polarfront verlagert sich noch immer in Richtung Osten. Der Winkel zwischen den beiden Fronten wird Zunehmens kleiner, da die Kaltfront leicht schneller vorwärts gelangt als die Warmfront.

 

 

Der Bereich zwischen der Warmfront und Kaltfront bezeichnet man als Warmsektor. Dieser wird im Laufe der Zeit immer kleiner. Die Kaltfront holt also die Warmfront langsam auf. Sobald dies geschieht, spricht man von einer Okklusion. Dabei unterscheidet man zwischen Kaltfront-Okklusion und Warmfront-Okklusion.

Kaltfront-Okklusion:

Meistens ist die Kaltluft hinter der Kaltfront kühler als die Kaltluft vor der Warmfront. Die Kalte Luft schiebt sich dabei unter die wenig kühlere Luft. Als Kaltfront-Okklusion bezeichnet man die Front zwischen Kalter und wenig kühlere Luft.

Warmfront-Okklusion:

Die weniger kühle Luft gleitet auf der kalten Luft auf. Die Front zwischen weniger kalten und kalten Luft bezeichnet man als Warmfront-Okklusion

Nach ca. 12 Stunden seit dem Beginn einer Okklusionsbildung beginnt der Luftdruck wieder zu steigen. Während die Warmluft immer mehr angehoben wird, schert das Tief weiter gegen Nordwesten aus. Am Boden ist der Warmsektor nur noch sehr klein. Die Okklusion löst sich dann auf, wenn der Warmsektor am Boden verschwunden ist.

Eine Welle an der Polarfront lebt ca. 3 bis Tage.

 

 

Die Wolkenbildung an Fronten

Schnittbild eines Tiefdrucksystems mit den dazugehörenden Wolkengattungen sowie Windrichtungen. Die obere Abbildung beschreibt den Grundriss, die untere Abbildung stellt eine vertikale Wolkenverteilung dar.

Ein frisch ausgebildetes Tief, das sich auf seinen langen, teils berechenbaren, teils nur abschätzbaren Weg begeben hat, erreicht uns zunächst mit seiner anfänglich noch freundlichen Vorderseite der Warmfront. Der vorherrschenden Windrichtung entsprechend wird dieses vor dem Tief aufziehende Wetter auch Südwest-Wetterlage genannt. Je nach Lage des Tiefdruckkerns im Norden gelangt die Warmfront normalerweise ziemlich gleichzeitig nach Nord- und Süddeutschland und leitet damit den 1. Abschnitt eines Tiefdrucksystems ein. Auf einen ruhig daliegenden, kälteren und altersmatten Hochdruckkörper gleitet langsam wärmere und feuchtere Luft wie gegen eine flache, schiefe Ebene auf. An dieser Aufgleitfläche kommt es dann für den ortsfesten Beobachter zu einem von oben nach unten und von West nach Ost fortschreitenden Wolkenschauspiel, in dem beinahe alle Wolkengattungen vertreten sein können. Besonders gut entwickeln sich an der Vorderseite der jungen Zyklone die Schichtwolken, die in ihrem untersten Stockwerk später Regen und Schnee bringen können.

Nach Durchzug des Niederschlagsgebietes überquert uns dann als 2. Abschnitt eines Tiefs der Warmsektor, in dem der Luftdruck, vorher mässig fallend, zunächst fast gleich bleibt. Diesen ebenfalls mit südwestlicher Strömung durchziehenden Warmsektor folgt meist dramatisches Wetter: Ein plötzlich beschleunigter Luftdruckabfall setzt ein und der Wind weht nicht mehr mild aus Südwest, sondern sprunghaft kalt und stürmisch mit Böen aus Nordwest. Die Zyklone hat ihren 3. Abschnitt die Kaltfront mit ihren nachfolgenden polaren Luftmassen herangebracht, die nun die vor ihr liegende feuchtere Warmluft unterläuft und turbulent anhebt. Dabei entsteht eine Zyklone von hoch reichenden Haufenwolken, in der auch typischen Frontgewitter eingelagert sein können.

Nach dem Kaltfrontdurchgang, der üblicherweise im Vergleich mit der Warmfront sehr rasch erfolgt, befinden wir uns im Rückseitenwetter. Hier steigt der Luftdruck ähnlich schnell an, wie er vorher gefallen war. Die vorher starke und hoch reichende Bewölkung lockert auf, die Niederschläge lassen nach, der Nordwestwind wird schwächer, aber es bleibt kalt. Trotz des hohen Luftdrucks und des vielleicht nachfolgend wolkenlosen Himmels freue sich hier keiner zu früh, denn diese Wetterlage ist meist genauso kurzlebig und unbeständig wie die anderen Tiefdruckabschnitte davor. Dies ist auch der Grund, weshalb man diese Zone als Zwischenhoch bezeichnet. Zyklonen oder Tiefs kommen selten allein und wandern gerne im Gänsemarschhintereinander her, wobei sie dann bevorzugt dieselben Zugstrassen benutzen, so dass nach kurzem Zwischenhocheinfluss sehr schnell die Warmfront des nächsten Tiefs auf die kalte Rückseite des letzten Tiefs abgleitet.

Eine besondere form des Tiefs: Das okkludierende Tief, ist die Endphase einer Zyklone. Im frühen Stadium zeigt eine Zyklone die vorher beschriebenen charakteristischen Fronten, die sich wie Schenkel zum Zentrum des Tiefs hin schliessen und sich dann nach unten, den Warmsektor einfassend öffnen. Sie ziehen nacheinander über uns hinweg, wobei der lebhaftere Kaltfrontschenkel schneller vorankommt als die vorausgehende Warmfront. Im Kern des Tiefs beginnend, nähern sich die Fronten allmählich einander an, der Warmsektor wird immer schmaler, bis die Frontenschenkel schliesslich ganz geschlossen sind. Durch die Vereinigung der beiden Luftbereiche wird die Luft des ehemaligen Warmsektors angehoben und erscheint dann nur noch als ein sich langsam auflösendes Wolkenfeld am Himmel. Auf den Bodenkarten wird die neue Wettersituation als einzelne Linie dargestellt, auf der die Symbole der früheren Fronten eingetragen sind. Vorausgesetzt, dass sich aus der Okklusion des Tiefs keine weitere wetterwirksame Tiefdrucklage entwickelt (stationäres oder Zentraltief) wird sich wahrscheinlich eine Hochdrucklage entwickeln, deren schöner, aber letzter Tag sich so zeigt, dass der Himmel wohl in einem besonders tiefen Blau erscheint.

 

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